中國煤層氣儲層地質(zhì)與表征技術(shù)研究進(jìn)展

劉大錳，賈奇鋒，蔡益棟

(中國地質(zhì)大學(xué)(北京)能源學(xué)院，北京 100083)

0 引 言

中國埋深2 000 m以淺煤層氣地質(zhì)資源量為30×1012m3，可采資源量為12.5×1012m3，具有現(xiàn)實(shí)可開發(fā)價值有利區(qū)的可采資源量為4×1012m3，其中高、中、低煤階煤層氣資源占比基本相近，主要分布在沁水盆地南部、鄂爾多斯盆地東緣、滇東黔西川南和準(zhǔn)噶爾盆地南部[1-3]。煤層氣儲層(簡稱煤儲層)作為源巖和存儲載體，包含了多尺度孔-裂隙、較大比表面積及流體傳導(dǎo)介質(zhì)等特殊性質(zhì)，影響煤層氣有效產(chǎn)出[4]。國內(nèi)外學(xué)者系統(tǒng)研究了煤儲層孔-裂隙系統(tǒng)的空間特征、結(jié)構(gòu)分類及其配置關(guān)系，認(rèn)為顯微裂隙是溝通孔隙與宏觀裂隙的橋梁，孔-裂隙發(fā)育程度直接影響滲透性、應(yīng)力響應(yīng)及煤層氣可采性[5-8]。煤儲層滲透性是表征煤層氣產(chǎn)能的關(guān)鍵參數(shù)[9]，其受地應(yīng)力影響，一般與有效應(yīng)力、應(yīng)力差存在指數(shù)關(guān)系[10-13]。我國煤儲層普遍具有低孔、低滲、強(qiáng)非均質(zhì)等特點(diǎn)，儲層微觀和宏觀煤巖組成及本構(gòu)關(guān)系差異顯著，儲集性、可采性及開發(fā)技術(shù)選擇與其煤巖學(xué)特征密切相關(guān)[14-16]。煤儲層地質(zhì)學(xué)研究取得了豐碩成果，然而缺乏系統(tǒng)的研究總結(jié)。因此，筆者基于大量文獻(xiàn)分析與研究實(shí)踐，總結(jié)了我國煤層氣儲層研究領(lǐng)域的主要進(jìn)展，指出前緣研究方向，以期為完善煤層氣儲層地質(zhì)理論體系提供借鑒。

1 煤儲層地質(zhì)學(xué)概述

煤儲層地質(zhì)學(xué)是應(yīng)用地質(zhì)、地球物理和地球化學(xué)理論方法結(jié)合勘探開發(fā)資料，研究和解釋煤層氣儲集地質(zhì)體的物質(zhì)組成、成因、演化與分布、空間展布規(guī)律，描述與表征儲層幾何特征與成藏機(jī)制的一門應(yīng)用地質(zhì)學(xué)科。……